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1、短号：658122（董雪梅） 邮箱：don_ 作业：每周周一上交（两个作业本）,1,2,定积分,第六章,3,一、问题的提出,第一节 定积分的概念与性质,由连续曲线 y = f (x) ( f (x) 0), 直线 x=a, x=b (ab)及x轴所围成的平面图形的面积,实例：求曲边梯形的面积,5,观察下列演示过程，注意当分割加细时， 矩形面积和与曲边梯形面积的关系,播放,6,曲边梯形如图所示，,分割,近似,7,曲边梯形面积的近似值为,曲边梯形面积为,求和,取极限,（1）分割,（3）求和,（4）极限,（2）近似,8,二、定积分的定义,定义,9,记为,积分上限,积分下限,积分和,10,说明：,1.
2、,2. 有界是可积的必要条件,无界函数一定不可积；,3.,可积的充分条件：,11,4.,规定:,5.,由定义不难得到:,12,三、定积分的几何意义,曲边梯形的面积,曲边梯形面积的相反数,13,若要求阴影部分的面积, 则为,14,例1 利用定义计算定积分,解,例6-1,15,练习：,P6 习题 6.1 2.(1) 3.画图,思考：,定积分与不定积分之间的区别与联系.,16,在下面的性质中,假定定积分都存在,且不考虑积分上下限的大小,第二节 定积分的性质,性质1,（此性质可以推广到有限多个函数和的情况）,性质2,(k为常数),性质1,2合称线性性.,17,说明：不论a, b, c的相对位置如何,
3、上式总成立.,例如,这个性质称为定积分的区间可加性.,则,性质3,证略.,18,证,性质4,由极限的保号性可知,证略,19,推论1,证,20,推论2,证,即,21,性质5（估值定理）,证,由性质2，有,再由性质4推论1，得,22,性质6（定积分中值定理）,证,估值定理,由闭区间上连续函数的介值定理知，,即,23,积分中值公式的几何解释：,上的平均值.,24,解,例1,于是,25,证,例2,即 f (x) 单调下降，,26,练习：,P10 习题 6.2 3. (2) 5.（1）（3）（5） 6.(选),27,第四节 微积分基本公式,用定义求定积分实际上是行不通的,下面介绍计算定积分的新方法.,定
4、理1,构造变上限积分函数,一、微积分基本定理,28,第四节 微积分基本公式,用定义求定积分实际上是行不通的,下面介绍计算定积分的新方法.,定理1,构造变上限积分函数,一、微积分基本定理,29,第四节 微积分基本公式,用定义求定积分实际上是行不通的,下面介绍计算定积分的新方法.,定理1,构造变上限积分函数,一、微积分基本定理,30,第四节 微积分基本公式,用定义求定积分实际上是行不通的,下面介绍计算定积分的新方法.,定理1,构造变上限积分函数,一、微积分基本定理,31,第四节 微积分基本公式,用定义求定积分实际上是行不通的,下面介绍计算定积分的新方法.,定理1,构造变上限积分函数,一、微积分基本
5、定理,32,第四节 微积分基本公式,用定义求定积分实际上是行不通的,下面介绍计算定积分的新方法.,定理1,构造变上限积分函数,一、微积分基本定理,33,证,34,由积分中值定理得,35,证,同上可证,同上可证,证毕。,36,原函数存在定理,该定理告诉我们, 连续函数一定有原函数.,原函数.,37,变限积分函数的求导：,证,38,更一般地，,由,即可得结论。,39,例1 求下列变限积分函数的导数.,40,例2,例6-4,41,例3 求下列极限.,分析：这是 型未定式，应用洛必达法则.,解,42,例3 求下列极限.,分析：这是 型未定式，,解,等价无穷小替换,43,例3 求下列极限.,解,分析：这
6、是 型未定式，,44,证,例4,45,证,例5,例6-9,46,47,由积分中值定理，,或证,例5,48,证,令,由零点定理可知，,另一方面，,例6,例6-8,49,解,例7,所以,50,定理2 (微积分基本公式),证,二、牛顿莱布尼茨公式,51,所以,牛顿莱布尼茨公式,52,注意,上述公式通常称为微积分基本公式,它揭示了定积分与不定积分之间的关系,给定积分的计算提供了一种简便而有效的方法.,53,例8 求,原式,解,解,54,例10 求,原式,解,例6-15,55,解,例11,56,例12,设 f (x)是连续函数, 且,两边在0, 1上积分,求 f (x) .,即,解,57,3.微积分基本
7、公式,1.积分上限函数,2.积分上限函数的导数,小结,牛顿莱布尼茨公式沟通了微分学与积分学之间的关系,58,练习：,P18 习题 6.4 1.(2)(4) 3. 4.(2)(3) 5. 双号,59,第五节 定积分的换元积分法,定理,则有,60,证,61,注意:,(1),应用定积分的换元法时,与不定积分比较， 多一事：换上下限； 少一事：不必回代；,(2),(3),逆用上述公式,即为“凑微分法”,不必换限.,62,例1,例2,例3,63,例4 计算,解,原式,64,例5 计算,解,令,原式,65,例6 计算,解,令,原式,例6-18,66,例7 计算,解,令,原式,67,例8,解,所以平均值等于
8、,68,例9,解,令,原式,69,证,利用函数的对称性简化计算.,例6-23,70,71,例10,奇函数,奇函数,奇函数,72,证,例11,73,例12,证,(1),74,证,(2),令,例12,例6-26,75,76,证,(3),令,并计算,例12,例6-26,77,78,解,例13,令,则,两边求导，,即,再求导，得,79,例14,解,例6-21,80,练习：,P24 习题 6.5 1.(3)(4)(5)(7)(12) 2.(1)(3)(5) 3. 6. 7.,81,第六节 定积分的分部积分法,定理,例1,例2,82,例3,例4,83,例5 计算,分部积分法与换元法结合.,解,令,原式,8
9、4,例6 计算,解,令,原式,则,解得,85,例7 计算,解,得到递推公式：,86,而,若n为正偶数,则,若n为大于1的奇数,则,87,即,例如，,另外，,瓦里斯公式,88,练习：,P28 习题 6.6 1.(2)(3)(4)(5)(6)(10)(11),89,第七节 定积分的应用,一、平面图形的面积,面积元素:,(1) 由连续曲线 y = f (x) ( f (x) 0), 直线 x=a, x=b (ab)及x轴所围成的平面图形的面积,面积,90,若f (x)有正有负,则曲边梯形面积为,91,面积元素:,(2) 由连续曲线 y=f(x), y=g(x), 直线 x=a, x=b (ab)所围
10、成的平面图形的面积:,92,一般地，,93,及y轴围成的平面图形的面积为,一般地，,94,及y轴围成的平面图形的面积为：,一般地，,95,解,先求两曲线的交点,选x为积分变量,例1,例6-37,96,例2,围成的平面图形的面积.,解,由对称性,交点,97,解,由对称性知,例3,总面积等于第一象限部分面积的4倍,例6-42,98,利用圆面积,解,由对称性知,例3,总面积等于第一象限部分面积的4倍,99,解,两曲线的交点,例4,此法麻烦。,例6-40,100,此题选 y 为积分变量比较好,选择积分变量的原则：,(1)尽量少分块； (2)积分容易.,101,例5,解,102,例6,作草图如右,解,1
11、03,解,例7,104,练习：,P45 习题 6.7 1.(3)(5)(6)(7)(8) 2.,105,二、平行截面面积为已知的立体的体积,A(x),dV = A(x) dx,x,a,b,V,106,解,建立坐标系如图,截面面积,所以立体体积,例8,垂直于 x 轴的截面为直角三角形,107,旋转体就是由一个平面图形绕这平面内一条直线旋转一周而成的立体这直线叫做旋转轴,圆柱,圆锥,圆台,三、旋转体的体积,108,a,b,体积元素:,旋转体的体积为,109,直线OP的方程为,解,例9,110,例10,解,例6-46,111,例11,解,利用圆面积,例6-47,112,113,例12,解,下面再介绍
12、一个新方法.,例6-45,114,套筒法:,体积微元:,115,上例:,116,例13,解,“套筒法”推广：,117,解,例14,118,解,例14,119,解,例15,圆锥体积,120,解,(1),例16,121,解,(1),(2),导数左正右负，,为极大值点，,即为最大值点，,122,四、经济应用问题举例,设总成本函数为C=C(Q)，总收益函数为R=R(Q)，,其中Q为产量，,则总成本函数为,则总收益函数为,所以总利润函数为,称为固定成本,123,某商品每周产量为Q，固定成本为200元，成本函数变化率为,例17,解,求成本函数。,如果该商品的销售单价为20元，且假设产品可以全部售出，求利润
13、函数L(Q)，并问每周产量为多少时，可获得最大利润？,成本函数为,例6-51,124,某商品每周产量为Q，固定成本为200元，成本函数变化率为,销售收入为,所以利润函数为,得唯一驻点,所以当每周产量 时,利润最大,最大利润为,例17,解,如果该商品的销售单价为20元，且假设产品可以全部售出，求利润函数L(Q)，并问每周产量为多少时，可获得最大利润？,求成本函数。,成本函数为,125,例18,解,所以需求函数为,例6-52,126,例19,解,所以需求函数为,例6-53,127,练习：,P45 习题 6.7 5. 6.(2)(3)(4) 10.,128,第八节 广义积分,在定积分的定义中,有两个
14、限制:,无界函数的积分称为瑕积分.,无限区间上的积分称为无穷限积分；,(1)积分区间有限；,(2)被积函数有界.,当这两个条件至少有一个不满足时,称广义积分(现一般称为反常积分) .,129,一、无穷限广义积分,定义,如果上述极限不存在,即,130,类似地，,注意：上式只有右边两个反常积分均收敛时才有意义。,131,例1 讨论下列无穷限积分的敛散性.,解,所以,132,例1 讨论下列无穷限积分的敛散性.,解,所以,133,例1 讨论下列无穷限积分的敛散性.,解,134,135,例1 讨论下列无穷限积分的敛散性.,解,136,解,例2,积分发散；,所以,例6-59,137,例3,其中,洛必达法则
15、,例6-60,138,例4,解,令,原式,例6-61,139,计算反常积分,例5,解,原式,140,二、无界函数的广义积分,定义,如果极限,即,141,存在,则称广义积分收敛,即,142,例6 讨论下列瑕积分的敛散性.,解,0为瑕点 ，,原式,注,？,143,例6 讨论下列瑕积分的敛散性.,例6-65,144,例6 讨论下列瑕积分的敛散性.,例6-69,145,例6 讨论下列瑕积分的敛散性.,例6-71,146,例7,解,发散；,所以,例6-68,147,比较：,所以,例7,解,发散；,148,例8 讨论下列瑕积分的敛散性.,解,0为瑕点 ，,149,例8 讨论下列瑕积分的敛散性.,解,？,1
16、50,例8 讨论下列瑕积分的敛散性.,是瑕点，,解,151,发散.,？,思考题,是瑕点，,152,积分 的瑕点是哪几点？,思考题,可能的瑕点是,不是瑕点,的瑕点是,解,153,2. 无界函数的广义积分（瑕积分）,1. 无穷限的广义积分,（注意：不能忽略内部的瑕点）,小结,154,练习：,P53 习题6.8 1.(1)(2)(4)(5)(6)(7)(8)(10)(11) 2.,155,习题课,习题课,156,解,原式,157,例2,计算,解,原式,158,例3,计算,解,原式,159,例4,计算,解,所以原式,或：,原式,160,例5,计算,解,所以原式,利用公式,P24, 1.(12),161,解
